CN211713105U - 一种干式厌氧发酵设备 - Google Patents

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刘中军
高有清
丁岳峰
刘笑宇
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Abstract

本实用新型涉及环境技术领域，具体地说是一种干式厌氧发酵设备，包括预混合料仓、输入绞龙、水解酸化罐、产沼池、沼气收集单元、水封罐和储柜，预混合料仓设于输入绞龙输入端，输入绞龙输出端与水解酸化罐输入端相连，且水解酸化罐的输入端设有接种入口，水解酸化罐内设有带外螺旋片和内螺旋片的双带螺旋轴，水解酸化罐的输出端与产沼池连接，产沼池内设有发酵搅拌浆，产沼池上设有第一管路与沼气收集单元相连，且第一管路上设有正负压保护器和在线气体分析仪，产沼池壁上设有加热层，且加热层通过第二管路与空气源热泵相连，沼气收集单元、水封罐和储柜依次连接。本实用新型高效环保地处理以鸡粪和秸秆混合形成的厌氧发酵物，实现废物再利用。

Description

一种干式厌氧发酵设备
技术领域
本实用新型涉及环境技术领域，具体地说是一种干式厌氧发酵设备。
背景技术
鸡粪和秸秆在农村随处可见，如果不加以利用，不但浪费资源，还会造成严重的环境污染，比如鸡粪的味道不仅难闻，且其还含有重金属，会影响附近植被的生长，破坏土壤的酸碱成分。因此从环境角度考虑，必须对两者进行处理。
目前对秸秆的处理方法主要为焚烧处理，此方法处理秸秆较为方便，但其产生的危害极大，产生有害气体会污染环境不说，如果看护不当还可能会引发火灾。鸡粪的处理方法一般作为肥料填埋，该方法一定程度上有利于农作物生长，但未发酵的鸡粪容易使植物烧根，还可能会破坏土壤的酸碱性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种干式厌氧发酵设备，能够高效环保地处理以鸡粪和秸秆混合形成的厌氧发酵物，充分实现了废物的再利用。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种干式厌氧发酵设备，包括预混合料仓、输入绞龙、水解酸化罐、产沼池、沼气收集单元、水封罐和储柜，预混合料仓设于输入绞龙的输入端，输入绞龙的输出端与水解酸化罐输入端相连，且所述水解酸化罐的输入端设有接种入口，水解酸化罐内设有带外螺旋片和内螺旋片的双带螺旋轴，且物料通过外螺旋片驱动前进，通过内螺旋片驱动返料接种，所述水解酸化罐上设有pH在线检测元件和酸碱控制阀，所述水解酸化罐的输出端与产沼池连接，所述产沼池内设有发酵搅拌浆，所述产沼池上设有第一管路与沼气收集单元相连，且所述第一管路上设有正负压保护器和在线气体分析仪，所述产沼池壁上设有加热层，且所述加热层通过第二管路与空气源热泵相连，所述沼气收集单元、水封罐和储柜依次连接。
所述预混合料仓内设有预混搅拌浆，所述预混合料仓下部输出端设有卸料阀。
所述输入绞龙的输入端设有气体置换入口，在所述产沼池的输出侧设有气体置换出口。
所述产沼池外侧设有外包覆层，且所述外包覆层包括内侧的加热层和外侧的保温层。
所述产沼池内设有温度传感器。
所述产沼池上侧设有防爆膜。
所述产沼池的输出侧设有出料口。
所述预混合料仓、输入绞龙、水解酸化罐、产沼池通过一个控制单元控制启停，且所述pH在线检测元件、酸碱控制阀、在线气体分析仪、空气源热泵均通过线路与所述控制单元(1)相连。
所述控制单元为PLC控制单元。
本实用新型的优点与积极效果为：
1、本实用新型能够高效环保地处理以鸡粪和秸秆混合形成的厌氧发酵物，其中产生的沼气经处理后进入储柜中储存，发酵后的废料加水可作为肥料，充分实现了废物的再利用。
2、本实用新型将预混合料仓、输入绞龙、水解酸化罐、产沼池等形成一个整体系统，并通过控制单元控制各部分工作，大大提高了处理效率。
3、本实用新型水解酸化罐中的双带螺旋轴，其利用外螺旋片驱动物料向输出端推进，利用内螺旋片则带动物料返回经过接种入口接种菌种，进一步提高了工作效率。
4、本实用新型能够实时检测水解酸化罐的pH值和产沼池温度，并能够及时进行调整，并且可以实时在线检测分析产出的沼气成分，智能化程度大大提高。
5、本实用新型设备整体结构紧凑且能够充分保证运行安全。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1为控制单元、2为预混合料仓、3为预混搅拌桨、4为卸料阀、5为气体置换入口、6为酸碱控制阀、7为pH在线检测元件、8为双带螺旋轴、9为水解酸化罐、10为空气源热泵、11为防爆膜、12为发酵搅拌桨、13为外包覆层、14为出料口、15为气体置换出口、16为产沼池、17为正负压保护器、18为在线气体分析仪、19为沼气收集单元、20为水封罐、21为储柜、22为接种入口、23为螺旋泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
如图1所示，本实用新型包括预混合料仓2、输入绞龙、水解酸化罐9、产沼池16、沼气收集单元19、水封罐20和储柜21，预混合料仓2设于输入绞龙的输入端，输入绞龙的输出端与水解酸化罐9输入端下侧相连，所述水解酸化罐9的输入端上侧设有接种入口22，所述水解酸化罐9内设有双带螺旋轴8，所述双带螺旋轴8设有外螺旋片和内螺旋片，其中外螺旋片驱动物料向输出端推进，内螺旋片则带动物料返回经过接种入口22接种菌种，所述水解酸化罐9上侧设有pH在线检测元件7和酸碱控制阀6，所述水解酸化罐9的输出端与产沼池16连接，所述产沼池16内设有发酵搅拌浆12，所述产沼池16上侧设有第一管路与沼气收集单元19相连，且所述沼气收集单元19、水封罐20和储柜21依次连接。，所述产沼池16外侧设有加热层。
如图1所示，所述预混合料仓2设有预混搅拌浆3和预混电机，且所述预混搅拌浆3通过预混电机驱动转动，所述预混合料仓2下部输出端设有卸料阀4。由鸡粪和秸秆组成的厌氧发酵物料在预混合料仓2内经过预热，减少冷物料对反应器的冲击，再通过预混搅拌桨3进行搅拌后经卸料阀4落入输入绞龙中。所述卸料阀4为本领域公知技术且为市购产品。
如图1所示，所述输入绞龙后端设有螺旋泵23驱动将物料送入水解酸化罐9中，且所述输入绞龙的输入端设有气体置换入口5，在所述产沼池16的输出侧设有气体置换出口15。
如图1所示，所述双带螺旋轴8通过水解酸化传送电机驱动转动，水解酸化罐9中的物料通过双带螺旋轴8的外螺旋片驱动向输出端方向推进，通过双带螺旋轴8的内螺旋片带动返料经过接种入口22接种菌种，pH在线检测元件7检测罐内的pH值，再通过酸碱控制阀6控制添加酸碱调节至适宜pH值。所述pH在线检测元件7和酸碱控制阀6为本领域公知技术且为市购产品，本实施例中，所述pH在线检测元件7为pH检测传感器。
如图1所示，所述产沼池16外侧设有外包覆层13，所述外包覆层13包括内侧的加热层和外侧的保温层，所述加热层内部中空并通过第二管路与空气源热泵10相连，空气源热泵10向加热层内提供热空气实现加热，并且产沼池16内设有温度传感器实时检测池内温度，所述保温层起到保温作用，所述空气源热泵10、温度传感器和保温层材质均为本领域公知技术。所述发酵搅拌桨12通过发酵搅拌电机驱动转动，产沼池16内的物料经高速搅拌后，再通过控制适宜的发酵温度，从而产生沼气。
如图1所示，所述产沼池16上侧设有防爆膜11用于防止产沼池16中气体过多导致设备压力过大发生爆炸。
如图1所示，所述产沼池16与沼气收集单元19之间的第一管路上设有正负压保护器17保证池中气压压强维持在安全范围内，并设有在线气体分析仪18分析产生的气体成分，产生的沼气经沼气收集单元19收集后进入水封罐20中进行清洗，清洗后进入储柜21中存储，其中水封罐20中设有水，且与沼气收集单元19相连的管路输出端位于水面下，与储柜21相连的管路输入端位于水面上。所述正负压保护器17和在线气体分析仪18均为本领域公知技术且为市购产品。
如图1所示，所述产沼池16的输出侧设有出料口14，所述出料口14与一个出料装置相连。经产沼池16发酵后的废料加水可做肥料。
如图1所示，本实用新型设有一控制单元1，本实施例中，所述控制单元1为PLC控制单元，此为本领域公知技术，所述预混电机、卸料阀4、螺旋泵23、水解酸化传送电机、pH在线检测元件7、酸碱控制阀6、发酵搅拌电机、在线气体分析仪18、空气源热泵10均通过所述控制单元1控制。
本实用新型的工作原理为：
本实用新型通过控制单元1控制各部件正常运作，且具有定时功能。
本实用新型工作时，由鸡粪和秸秆组成的厌氧发酵物料先进入预混合料仓2内搅拌预混后经卸料阀4落入输入绞龙中，再通过输入绞龙送入水解酸化罐9中，水解酸化罐9中的物料通过双带螺旋轴8的外螺旋片驱动向输出端方向推进，通过双带螺旋轴8的内螺旋片带动返料经过接种入口22接种菌种，pH在线检测元件7检测罐内的pH值，再通过酸碱控制阀6控制添加酸碱调节至适宜pH值。
接种后的物料进入产沼池16中进行发酵，空气源热泵10向产沼池16外侧外包覆层13中的加热层内提供热空气实现加热，外包覆层13中的保温层实现保温，产沼池16内设有温度传感器实时监测发酵温度，确保发酵温度适宜，同时产沼池16内的发酵搅拌桨12让物料搅拌均匀并传递热量，使物料发酵充分，产沼池16内产生沼气，并且产沼池16通过正负压保护器17和防爆膜11确保池内压强正常，从而确保设备安全。
产沼池16产生的沼气经第一管路进入沼气收集单元19中实现收集，并且第一管路上的在线气体分析仪18实时分析产生气体成分，沼气经沼气收集单元19收集后进入水封罐20中进行清洗，清洗后进入储柜21中存储，发酵后物料出料后加水可作为肥料，实现废物资源化处理。

Claims (9)

1.一种干式厌氧发酵设备，其特征在于：包括预混合料仓(2)、输入绞龙、水解酸化罐(9)、产沼池(16)、沼气收集单元(19)、水封罐(20)和储柜(21)，预混合料仓(2)设于输入绞龙的输入端，输入绞龙的输出端与水解酸化罐(9)输入端相连，且所述水解酸化罐(9)的输入端设有接种入口(22)，水解酸化罐(9)内设有带外螺旋片和内螺旋片的双带螺旋轴(8)，且物料通过外螺旋片驱动前进，通过内螺旋片驱动返料接种，所述水解酸化罐(9)上设有pH在线检测元件(7)和酸碱控制阀(6)，所述水解酸化罐(9)的输出端与产沼池(16)连接，所述产沼池(16)内设有发酵搅拌浆(12)，所述产沼池(16)上设有第一管路与沼气收集单元(19)相连，且所述第一管路上设有正负压保护器(17)和在线气体分析仪(18)，所述产沼池(16)壁上设有加热层，且所述加热层通过第二管路与空气源热泵(10)相连，所述沼气收集单元(19)、水封罐(20)和储柜(21)依次连接。
2.根据权利要求1所述的干式厌氧发酵设备，其特征在于：所述预混合料仓(2)内设有预混搅拌浆(3)，所述预混合料仓(2)下部输出端设有卸料阀(4)。
3.根据权利要求1所述的干式厌氧发酵设备，其特征在于：所述输入绞龙的输入端设有气体置换入口(5)，在所述产沼池(16)的输出侧设有气体置换出口(15)。
4.根据权利要求1所述的干式厌氧发酵设备，其特征在于：所述产沼池(16)外侧设有外包覆层(13)，且所述外包覆层(13)包括内侧的加热层和外侧的保温层。
5.根据权利要求1所述的干式厌氧发酵设备，其特征在于：所述产沼池(16)内设有温度传感器。
6.根据权利要求1所述的干式厌氧发酵设备，其特征在于：所述产沼池(16)上侧设有防爆膜(11)。
7.根据权利要求1所述的干式厌氧发酵设备，其特征在于：所述产沼池(16)的输出侧设有出料口(14)。
8.根据权利要求1所述的干式厌氧发酵设备，其特征在于：所述预混合料仓(2)、输入绞龙、水解酸化罐(9)、产沼池(16)通过一个控制单元(1)控制启停，且所述pH在线检测元件(7)、酸碱控制阀(6)、在线气体分析仪(18)、空气源热泵(10)均通过线路与所述控制单元(1)相连。
9.根据权利要求8所述的干式厌氧发酵设备，其特征在于：所述控制单元(1)为PLC控制单元。
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